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À la rédaction : Escherichia coli entéropathogène (EPEC), 1 des 6 pathotypes d’E. coli diarrhéique (DEC), favorise les lésions d’attachement-effacement dans les cellules eucaryotes. Ces lésions sont médiées par l’intimin, une protéine adhésive de la membrane externe codée par le gène eae (E. coli attaching-effacing) (1). Les EPEC sont actuellement subdivisées en sous-groupes typiques et atypiques. Alors que les EPEC typiques portent le plasmide du facteur d’adhérence EPEC (pEAF) qui code le pilus formant un faisceau (BFP) et un régulateur complexe de divers gènes de virulence (Per) (1), les EPEC atypiques sont dépourvus de pEAF (ou n’expriment pas un BFP fonctionnel) (1,2). L’EPEC typique exprime le modèle localisé d’adhérence (LA), qui se caractérise par des amas bactériens compacts sur les cellules HeLa et HEp-2 (1). À l’inverse, les EPEC atypiques expriment le plus souvent le schéma de type LA (avec des amas bactériens lâches) ou les schémas d’adhérence d’autres pathotypes DEC (2).

Les E. coli hétéroagrégatifs (EAEC), un autre pathotype DEC, sont identifiés par le schéma d’adhérence agrégatif caractéristique (AA) sur les cellules HeLa/HEp-2 ; les bactéries se fixent en agrégats sur les surfaces cellulaires ainsi qu’autour des cellules (1,3). Les CEEA colonisent la muqueuse intestinale, formant un biofilm épais qui favorise une colonisation prolongée et induit la malnutrition (1-3). En fait, ce pathotype est hétérogène en ce qui concerne la présence de gènes de virulence putatifs et a récemment été sous-groupé en EAEC typiques et atypiques, qui portent et manquent AggR (un régulateur global de la virulence des EAEC), respectivement (1,3).

Nous avons récemment mené une étude à l’Instituto de Puericultura e Pediatria Martagão Gesteria à Rio de Janeiro, au Brésil, sur l’étiologie des diarrhées affectant les enfants de faible statut socio-économique (V.B.C. Girão et al, données non publiées). Dans cette étude, tous les isolats d’E. coli ont été analysés quant à leurs schémas d’adhérence aux cellules HeLa et à la présence de gènes de virulence spécifiques des pathotypes DEC, selon des méthodes rapportées précédemment (4,5). Parmi les 481 enfants (<2 ans) atteints de diarrhée qui ont été examinés, 16 (3,3%) étaient porteurs de souches d’E. coli qui co-exprimaient LA et AA (LA/AA), un phénotype non retrouvé parmi les souches de 99 enfants témoins sans diarrhée du même hôpital. Le phénotype LA/AA a été confirmé dans des colonies individuelles de chaque souche ainsi que dans des cellules HEp-2. Dans les deux lignées cellulaires, des essais prolongés (6 heures) ont montré qu’un biofilm mature masquant le phénotype LA s’était développé.

Bien que la co-expression de LA/AA dans certains E. coli humains ait été précédemment rapportée par Bouzari et al. (6), des informations supplémentaires sur ces isolats font défaut. De plus, comme l’expression de LA et AA est utilisée pour classer les E. coli fécaux en EPEC et EAEC typiques (1,3), respectivement, la classification de ces souches au sein des pathotypes DEC est difficile. Pour déterminer leur classification la plus appropriée, nous avons caractérisé davantage les 16 souches LA/AA de notre collection (Tableau). Les essais d’hybridation de colonies utilisés pour rechercher d’autres gènes de virulence d’E. coli (bfpA, perA, E-hly, daaC, cdt, cnf, hly, aggR, aggC, aafC, aap, shf, irp2, pet, pic, astA, pap, afa, sfa, efa, paa, saa, enfA) (1,3-5,7) ont montré que toutes les souches étaient porteuses de eae, bfpA et perA, et que 13 d’entre elles portaient également la séquence EAF (un marqueur cryptique pEAF). Les gènes moins fréquemment trouvés étaient paa, shf, irp2, astA et efa, et les autres gènes étaient absents. L’expression de la BFP a été confirmée dans toutes les souches par immunoblot, et la positivité dans le test de coloration de l’actine fluorescente (8) a démontré qu’elles peuvent produire des lésions d’attachement/effacement. L’analyse PCR de 4 (α, β, γ et δ) (9) des au moins 10 sous-types d’intimines reconnus (1) a montré que le sous-type δ était le plus fréquent. Le sérotypage (5) a identifié au moins 10 sérotypes distincts parmi les 16 souches, ce qui a démontré qu’elles ne constituent pas un clone unique. Deux sérotypes (O119:H6 et O142:H6) sont couramment rencontrés parmi les EPEC typiques (2). Certains sérotypes d’EPEC typiques et atypiques ont été associés à des sous-types d’intimines distincts (9). De même, nos souches LA/AA du même sérotype étaient porteuses du même sous-type intimin. Récemment, Carvalho et al. (10) ont détecté l’expression de LA/AA dans 4 des 21 souches d’E. coli eae-positives isolées chez des singes atteints de diarrhée. Les 4 souches exprimaient la BFP et étaient dépourvues de la séquence EAF ; comme dans notre étude, 1 appartenait au sérotype O142:H6 et portait l’intimin α.

Tableau

Propriétés génotypiques et phénotypiques de 16 souches d’Escherichia coli qui co.expriment des modèles d’adhérence localisés et agrégés*
Souche Gènes de virulence Sous-type d’Intimin Sérotype
98180 eae, bfpA, EAF, perA, paa δ O2 :H45
99137 eae, bfpA, EAF, perA, paa δ O2 :H45 21153 eae, bfpA, EAF, perA, shf δ γ† O55 :H51 21187 eae, bfpA, EAF, perA, shf δ γ† O55 :H51
99253 eae, bfpA, EAF, perA, shf δ γ† O55 :HNM
99329 eae, bfpA, EAF, perA, shf δ γ† O55 :HNM
99197 eae, bfpA, EAF, perA β δ† O119 :H6 98288 eae, bfpA, EAF, perA, irp2 β O119 :H6 22622 eae, bfpA, EAF, perA, irp2 β O119 :H6 99336 eae, bfpA, perA, paa, astA, efa α O142 :H6 98351 eae, bfpA, EAF, perA, astA γ O145 :H45 22652 eae, bfpA, EAF, perA, irp2 (-) O178 :H33 99245 eae, bfpA, perA, paa, efa, astA α ONT :H6 98025 eae, bfpA, perA, paa α ONT :H6 98366 eae, bfpA, EAF, perA, efa β ONT :H7 22150 eae, bfpA, EAF, perA, astA α ONT :H10

*Isolé à partir d’enfants atteints de diarrhée. EAF, facteur d’adhérence des E. coli entéropathogènes ; -, non typable avec les amorces testées.
†Types d’amorces indéterminés car des produits d’amplification de la taille attendue ont été obtenus avec 2 paires d’amorces intiminées.

La classification des E. coli au sein des pathotypes DEC a des implications épidémiologiques et cliniques pour la gestion des maladies diarrhéiques. Cependant, le fait de trouver des isolats d’E. coli qui co-expriment LA/AA réitère la difficulté d’assigner les bactéries à des groupes sur la base de leur phénotype d’adhérence ou de leur génotype (en particulier lorsqu’ils sont basés sur des éléments génétiques mobiles). Étant donné que notre analyse par des méthodes moléculaires a montré que ces souches présentent davantage de caractéristiques des EPEC typiques et qu’elles ne possèdent pas le régulon AggR, nous proposons qu’elles soient classées comme des EPEC typiques. Les EPEC typiques sont reconnues comme pathogènes, alors que les EAEC atypiques ne le sont pas (3). De plus, la capacité à induire simultanément des lésions d’attachement/effacement et la production de biofilms peut augmenter le potentiel de ces souches à provoquer des diarrhées et à prolonger la résidence bactérienne dans les intestins, aggravant ainsi la malnutrition du patient.

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